Как превратить аммиак и воду в золото

N+1Наука

Хризопея воды

Как превратить аммиак и воду в золото

Александр Дубов

Золото как концепция

С точки зрения современного химика или физика, трансмутация железа в золото — ядерная реакция, в результате которой из атома с 26 протонами в ядре образуется атом с 79 протонами (уж не важно, при каких условиях такая реакция возможна). С точки зрения египетского или средневекового алхимика, золото — это желтый ковкий материал с металлическим блеском.

Золото есть совершенное тело, порождаемое чистой, неподвижной, прозрачной красной Ртутью и чистой, неподвижной, красной, не горящей Серой, и оно ни в чем не имеет потребности. (Псевдо-)Роджер Бэкон, «Зеркало Алхимии», между XIII и XV веком

По-настоящему золотое золото, кроме того, проходит и другие тесты — например, плохо растворяется в кислоте. Но это не самое главное — в конце концов, алхимику нужно не золото, а философский камень, первоматерия. Искусственное золото настолько же далеко от золота, как и золото от философского камня, но намного ближе, чем изначальное вещество. Поэтому алхимики вполне гордились трансформацией железа, олова, свинца и меди в золотистый сплав — еще не венец Великого делания, но шаг в нужном направлении. Теперь дело за секретом трансмутации, изменения сущности вещей — а он уже позволит превращать что угодно во что угодно: грязь в золото, а болезнь в здоровье.

Про электрические свойства золота алхимики, конечно, не думали — это теперь мы пониманием, что металлический блеск и ковкость напрямую связаны с электронной структурой материала, а говоря «металл», в первую очередь имеем в виду кристалл, в котором электронный газ никак не привязан к решетке из атомных ядер. Так «желтое, ковкое и блестит» превращается в «проводит ток как металл».

У воды нет ни цвета, ни формы, ни металлического блеска. На пути к секрету всех тайных вещей (и золоту) каждый уважающий себя алхимик в первую очередь изгонял из запертого в тигеле вещества всякий намек на влагу, которая не благородна и суть «дым, чернота и смерть».

Знай, что Небо должно быть соединено с Землей через посредника — но Форма в средней природе [помещена] между небом и землей сопряженными, которая [форма] суть является нашей водой. Но вода во всем воздерживается от первенства, которое следует из этого камня; но второе суть золото и третье золото только в том, что более благородно, чем вода и испражнения. «Золотой трактат Гермеса Трисмегиста»

Суть воды

Вода — настолько не золото, насколько это вообще возможно. Нет кристаллической решетки, состоит из совсем других атомов. А кроме того, вода диэлектрик, и свободных электронов в ней нет вообще. Чтобы сделать из нее что-то близкое к золоту, придется увеличить количество проводящих электронов на много порядков — не просто чтобы они там появились, а чтобы еще и перешли в свободное состояние. Растворять в воде электроны — не самая простая задача, но можно попытаться превратить воду в металл, начав с более естественных для воды носителей заряда — протонов, катионов металлов и анионов.

Вопрос: Каков материал Хаоса?
Ответ: Это ничто иное, как влажный пар, так как среди всех веществ только создание воды завершается в нехарактерные сроки, и она одна подлинный предмет, подготовленный к получению формы. Барон де Чуди, «Пламенеющая Звезда, катехизис степени Подмастерья Устава Неизвестных Философов», ок. 1770 г.

Перед тем, как переходить непосредственно к превращениям, тщательно оценим начальное состояние вещества, с которым нам предстоит работать. Даже в чистой воде без примесей есть некоторое количество заряженных частиц. Из-за автопротолиза, во время которого одна молекула отбирает у соседней протон, в воде возникают заряженные частицы: первая молекула превращается в положительно заряженный ион H3O+, а ее соседка — в гидроксид-анион OH-. Но их в воде совсем немного, 10-7моль на литр. Это примерно 6 × 1016катионов. Благодаря механизму транспорта катионов водорода между молекулами у воды аномально высокая протонная проводимость — намного выше, чем была бы при обычной диффузии, — но от нужного нам состояния металла вода невообразимо далеко. В таком же объеме золота примерно 6 × 1025 электронов — это на девять порядков больше.

Попытка 0: солим воду

Хоть как-то приблизиться к нужному значению можно, насыпав в воду дополнительных носителей заряда. Разница в электроотрицательности между атомом водорода и кислорода в молекуле воды делает ее электрическим диполем. Это помогает воде хорошо растворять, образуя гидратные оболочки вокруг ионов, которые появляются в результате диссоциации. Ионы — заряженные частицы, поэтому двигаясь по воде они переносят заряд и превращают ее в электролит. Таким образом мы точно приближаем ее к металлическому состоянию, но насколько сильно?

Хорошо растворимые соли диссоциируют в воде практически полностью. Для разных солей величины будут отличаться, но оценить их порядок можно на примере хлорида натрия. Максимальная масса соли, которую можно растворить в литре воды при комнатной температуре, — 359 граммов, все лишнее останется лежать на дне сосуда. Это примерно 6 моль соли, то есть 3,6 × 1024 ионов одного знака. Это намного ближе к концентрации электронов в золоте (их там 6 × 1025).

Но ионы — это не электроны. Они не образуют единой среды, а скорость их перемещения определяется скоростью их диффузии в воде. Этого вполне хватает, чтобы на соленых растворах работали гальванические элементы, но в состояние, аналогичное электронному газу, ионы не переходят.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин

Почему афалины редко охотятся с губками на роструме?

N+1
Олимпиада 2030 Олимпиада 2030

Что ждет мировой спорт в ближайшее десятилетие

Men’s Health
Самый научный и логичный в мире: 10 фактов о корейском алфавите Самый научный и логичный в мире: 10 фактов о корейском алфавите

Хангыль: самый простой, логичный и необычный алфавит мира

ТехИнсайдер
Каково это — стрелять из ППШ, маузера, нагана, винтовки Мосина и еще девяти видов огнестрельного оружия Каково это — стрелять из ППШ, маузера, нагана, винтовки Мосина и еще девяти видов огнестрельного оружия

Мы постреляли из всего, что имеет спусковой крючок. Делимся впечатлениями

Maxim
«Был честен с собой и со своим ремеслом»: каким был путь в искусстве Карла Брюллова «Был честен с собой и со своим ремеслом»: каким был путь в искусстве Карла Брюллова

Каким был путь в искусстве Карла Брюллова и как его показывают в музеях

Forbes
Арбузная диета: вкусно, полезно, эффективно и всего на 5 дней Арбузная диета: вкусно, полезно, эффективно и всего на 5 дней

Арбузная диета, кажется, состоит из сплошных плюсов. А есть ли минусы?

Cosmopolitan
Королева красных дорожек: 10 самых роскошных образов Блейк Лайвли Королева красных дорожек: 10 самых роскошных образов Блейк Лайвли

Самые яркие наряды Блейк Лайвли, в которых она выходила в свет

Cosmopolitan
Проспать все неприятности и очнуться счастливой: лайфхаки от Спящей красавицы Проспать все неприятности и очнуться счастливой: лайфхаки от Спящей красавицы

Над чем следует задуматься, когда мы читаем историю про заколдованную принцессу?

Psychologies
Почему гречишный чай полезен для здоровья и как его заваривать Почему гречишный чай полезен для здоровья и как его заваривать

Почему гречишный чай — это не та самая гречка, как его заваривать и в чем польза

РБК
Один в вышине Один в вышине

Какую цену будущие чемпионы заплатят за успех?

Tatler
Город без преград Город без преград

Насколько доступен город для родителей с колясками?

Домашний Очаг
Сила света Сила света

Как устроена индустрия световых шоу и инсталляций

Популярная механика
Вес ушёл. Что дальше? Вес ушёл. Что дальше?

20 лайфхаков, которые помогут не поправиться

Худеем правильно
Электрические кабели живых клеток Электрические кабели живых клеток

Вопрос о существовании «животного электричества»

Наука и жизнь
Эффект наследия Эффект наследия

Повысить рентабельность молочной отрасли поможет развитие местной генетики

Агроинвестор
5 фильмов для того, чтобы окунуться в нулевые 5 фильмов для того, чтобы окунуться в нулевые

Предлагаем пересмотреть знаковые картины великой ушедшей эпохи нулевых

Esquire
В Хакасии обнаружили богатое непотревоженное женское погребение эпохи бронзы В Хакасии обнаружили богатое непотревоженное женское погребение эпохи бронзы

Сибирские археологи раскопали два кургана могильника Аскиз-17

N+1
Ксения Каталымова. Жить надо в радость Ксения Каталымова. Жить надо в радость

Ксения Каталымова о работе в сериале «Мир! Дружба! Жвачка!» и других ролях

Коллекция. Караван историй
ПДД для колесниц: краткая история колесного транспорта ПДД для колесниц: краткая история колесного транспорта

Сколько человек нужно, чтобы безопасно вести машину?

Вокруг света
Материальные потери, травмы или успех: что означают квадраты на ладонях? Материальные потери, травмы или успех: что означают квадраты на ладонях?

Квадраты на ладони довольно противоречивый знак

Cosmopolitan
Гардероб — это вы. Подбираем одежду по психотипу Гардероб — это вы. Подбираем одежду по психотипу

То, как вы одеты, показывает ваши намерения и мотивы

СНОБ
Ноутбуки-трансформеры: что это и для чего нужны Ноутбуки-трансформеры: что это и для чего нужны

Функционал ноутбуков-трансформеров. Чем они отличаются друг от друга?

Популярная механика
История одной фотографии: один, который не зиговал История одной фотографии: один, который не зиговал

Один в толпе воин! Он сражался за любовь

Maxim
«Талибан» 2.0: почему модернизация Афганистана провалилась «Талибан» 2.0: почему модернизация Афганистана провалилась

Печальный итог существовавшего в Афганистане режима был предопределен

Forbes
Кости животных указали на круглогодичное заселение датского острова в эпоху мезолита Кости животных указали на круглогодичное заселение датского острова в эпоху мезолита

Археологи проанализировали фаунистические материалы со стоянки Редхалс

N+1
Почти Сайгон: приведет ли падение Кабула к кризису в американской политике Почти Сайгон: приведет ли падение Кабула к кризису в американской политике

Параллели падения Сайгона в 1975-м и Кабула в 2021 году многочисленны

Forbes
Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля Канарские палеопочвы «записали» пылевые бури Сахары и Сахеля

Бури бушуют в регионе Сахары и Сахеля уже больше 400 тысяч лет

N+1
С Рианной, но без Риз Уизерспун: кто вошел в американский рейтинг богатейших self-made женщин Forbes С Рианной, но без Риз Уизерспун: кто вошел в американский рейтинг богатейших self-made женщин Forbes

Седьмой ежегодный список самых богатых женщин Америки

Forbes
Крепкие браки и скандальные разводы: личная жизнь звезд Первого канала Крепкие браки и скандальные разводы: личная жизнь звезд Первого канала

Эти телеведущие – настоящий пример для подражания

Cosmopolitan
Третий глаз: как выбрать видеорегистратор для автомобиля? Третий глаз: как выбрать видеорегистратор для автомобиля?

Собрали основные рекомендации по выбору видеорегистраторов

CHIP
Открыть в приложении